محاسبه عددی توزیع سرعت و فشار در اطراف اجسام مغروق

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه امیر کبیر

چکیده

با ابداع کامپیوترها و توسعه امکانات محاسباتی، پژوهش‌های بنیادی و اساسی در زمینه طراحی در علوم مهندسی به سمت مطالعات عددی پیش رفته است و امروزه روش‌های عددی بسیار گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. دامنه استفاده از روش‌های عددی بسیار وسیع است بگونه‌ای که در هر زمینه‌ای با توجه به شرایط و ویژگی‌های حاکم، روش عددی مناسب انتخاب شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد. در حوزه علوم دریایی با توجه به وسعت محیط‌های محاسباتی روش المان مرزی بسیار کاربردی می‌باشد. المان مرزی یک روش انتگرالی است و یکی از مزایای آن امکان محدود ساختن محیط‌های محاسباتی نامحدود می‌باشد. از طرفی در بسیاری از مسائل مطرح شده در حوزه هیدرودینامیک شناورها، بدون شناخت پارامترهای اساسی در طراحی مانند توزیع سرعت و فشار نمی‌توان عمل نمود، از اینرو محاسبه سرعت و فشار اطراف شناورها هدف اصلی این مقاله می‌باشد. در این مقاله با صرف‌نظر نمودن از اثرات ویسکوزیته و تراکم‌پذیری سیال و چرخش جریان، معادله حاکم که با توجه به فرضیات اعمال شده معادله لاپلاس می‌باشد، تحت تاثیر شرایط مرزی بر روی سطوح مختلف، با استفاده از روش المان مرزی مستقیم حل شده است. در اینجا کره‌ای با شعاع واحد به عنوان نمونه تحت بررسی انتخاب شده و نتایج مربوطه نشان داده شده است. به منظور معتبرسازی، نتایج حاصل از حل عددی با حل تحلیلی مساله مقایسه شده و نزدیکی نتایج نشان داده شده است.

کلیدواژه‌ها